2024年高考化学一轮复习讲练测（全国通用）第22讲 化学平衡常数及转化率的计算（练）-（解析版）

第22讲化学平衡常数及转化率的计算第一部分：高考真题感悟1．（2021·海南·高考真题）制备水煤气的反应，下列说法正确的是A．该反应B．升高温度，反应速率增大C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大【答案】B【解析】A．该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以△S＞0，A错误；B．升高温度，物质的内能增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，因此化学反应速率增大，B正确；C．恒温下，增大总压，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使H2O(g)的平衡转化率减小，C错误；D．恒温恒压下，加入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变，D错误；故合理选项是B。2．（2017·天津·高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5，已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。下列判断正确的是A．第一阶段，增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B．第一阶段，若在30℃和50℃两者之间选择反应温度，应选50℃C．第二阶段的Ni(CO)4分解率较低D．第一阶段反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)【答案】B【解析】A．平衡常数只与温度有关，增加c(CO)，Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)平衡向正向移动，反应的平衡常数不变，故A错误；B．Ni(CO)4的沸点为42.2℃，所以第一阶段，应选择反应温度为50℃，故B正确；C．230℃时，Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)反应的平衡常数K=2×10-5，则逆反应平可常数为5×104，所以第二阶段的Ni(CO)4分解率高，故C错误；D．第一阶段反应达到平衡时，4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO)，故D错误；选B。3．（2020·海南·高考真题）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应：CO(g)+NO(g)=CO2(g)+N2(g)     ΔH=-374.3kJ·mol-1K=2.5×1060，反应速率较小。有关该反应的说法正确的是A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全B．增大压强，平衡将向右移动，K>2.5×1060C．升高温度，既增大反应速率又增大KD．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准【答案】D【解析】A．平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排入大气之前没有反应完全，故A错误；B．平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，故B错误；C．CO(g)+NO(g)=CO2(g)+N2(g)正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误；D．选用适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标准，故D正确；选D。4．（2020·江苏·高考真题）反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是A．该反应、B．该反应的平衡常数C．高温下反应每生成1molSi需消耗D．用E表示键能，该反应【答案】B【解析】A．SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，故A错误；B．根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=,故B正确；C.题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，故C错误；D．△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl)－2E(Si－Si)，故D错误；答案为B。5．（2021·湖南·高考真题）已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应，时达到平衡状态I，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．容器内压强不变，表明反应达到平衡B．时改变的条件：向容器中加入CC．平衡时A的体积分数：D．平衡常数K：【答案】BC【解析】根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，反应时间从开始到t1阶段，正反应速率不断减小，t1-t2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新的平衡状态。A.容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；B.根据图像变化曲线可知，t2t3过程中，t2时，瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B正确；C.最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1：3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为1：2，因此平衡时A的体积分数(II)>(I)，C正确；D.平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。故选BC。第二部分：最新模拟精练完卷时间：50分钟一、选择题（共12*5分）1．（2021·江苏南通·模拟预测）下列关于2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)   ∆H=-197kJ∙mol-1的说法正确的是A．该反应的∆S>0B．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量C．生产过程中将SO3分离出去，逆反应速率减慢D．其他条件不变，增大压强，平衡右移，平衡常数增大【答案】C【解析】A．由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的方向，故该反应的∆S＜0，A错误；B．由题干可知，该反应是一个放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，B错误；C．生产过程中将SO3分离出去，即减小生成物浓度，则逆反应速率减慢，C正确；D．由方程式可知，该反应是一个气体体积减小的方向，故其他条件不变，增大压强，平衡右移，但平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变平衡常数不变，D错误；故答案为：C。2．（2022·上海金山·一模）合成氨工业N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在不同温度下的平衡常数如表：温度/℃25400平衡常数Kab下列关于该反应的说法错误的是A．实现了氮的固定B．该反应放热，a＜bC．升温，正、逆反应速率均增大D．达到平衡后压缩容器体积，N2转化率增大【答案】B【解析】A．氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，故反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)能够实现了氮的固定，A正确；B．该反应放热，则升高温度化学平衡逆向移动，平衡常数减小，即a＞b，B错误；C．升温，任何化学反应速率均增大，则正、逆反应速率均增大，C正确；D．已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)正反应是一个气体体积减小的方向，故达到平衡后压缩容器体积，化学平衡正向移动，则N2转化率增大，D正确；故答案为：B。3．（2022·上海徐汇·一模）已知：A(g)+2B(g)3C(g)+Q(Q>0)，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是A．t2时改变的条件：向容器中加入CB．容器内压强不变时，表明反应达到平衡C．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ) D．平衡常数K：K(Ⅱ)>K(Ⅰ)【答案】A【解析】A．t2时正反应速率瞬间不变，然后增大，说明改变的条件是增大生成物浓度，A正确；B．这是一个反应前后气体分子数不变的反应，无论反应是否达到平衡，容器内压强都不变，B错误；C．最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1:3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自的物质的量增加的比例为1:2，因此平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C错误；D．平衡常数K只与温度有关，I、II的温度相同，平衡常数不变，D错误；答案选A。4．（2022·江苏·模拟预测）铁的氧化物是重要的化工原料，可用作反应的催化剂。工业含铁废渣中含有大量铁的氧化物，常用于制取聚合硫酸铁铝净水剂。对于反应，下列有关说法正确的是A．加入催化剂，反应的焓变变小B．升高温度，反应体系的活化分子百分数增多C．向固定容积的反应体系中充入氦气，反应速率加快D．其他条件相同，增大，反应的平衡常数K增大【答案】B【解析】A．加入催化剂，能降低反应的活化能、不改变反应的焓变，A错误；B．升高温度，可使更多分子转化为活化分子，则体系的活化分子百分数增多，B正确；C．向固定容积的反应体系中充入氦气，反应相关的所有气体的浓度均不改变、反应速率不变，C错误；D．反应的平衡常数K只受温度影响，温度不变，则反应的平衡常数K不变，C错误；答案选B。5．（2022·广东广州·一模）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③B⇌C。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A．反应①的活化能大于反应② B．该温度下，反应③的平衡常数大于1C．t1时，B的消耗速率大于生成速率 D．t2时，c(C)=c0-c(B)【答案】A【解析】A．由图可知，生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，故A错误；B．反应③的平衡常数，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K>1，故B正确；C．t1时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，故C正确；D．由A→B，A→C可知其转化均为1:1，t2时，体系中没有A剩余，故c(C)+c(B)=c(A)起始=c0，则c(C)=c0-c(B)，故D正确；故选：A。6．（2022·江苏·徐州市第七中学模拟预测）氯元素具有多种化合价，可形成、、、和等离子，在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂作用下，氧化HCl可获得：   。对于反应，下列说法正确的是A．该反应B．4molHCl与1mol反应转移电子数约为C．的使用能降低该反应的焓变D．反应的平衡常数为【答案】A【解析】A．对于反应，生成物气体分子数小于反应物气体分子数，即∆S＜0，该反应在催化剂作用下能自发进行，所以该反应，A正确；B．由于反应为可逆反应，4molHCl与1molO2混合时，参加反应的HCl的物质的量小于4mol，则反应转移电子数小于，B不正确；C．为该反应的催化剂，催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，所以催化剂的使用，不改变该反应的焓变，C不正确；D．由于反应物和生成物都呈气态，所以反应的平衡常数，D不正确；故选A。7．（2022·江苏·扬州中学三模）液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生NH和NH。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4(联氨)，若被-OH取代可形成NH2OH(羟胺)。在有NH存在时，Cu(OH)2能溶于氨水形成[Cu(NH3)4]2+。NH3经过一定的转化可以形成N2、NO、NO2、N2O4(无色)、HNO3等。对于反应2NO2(g)N2O4(g)，下列说法正确的是A．该反应的H＞0B．该反应的平衡常数表达式为K=C．升高温度，该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大D．将反应器容积压缩为原来的一半，气体颜色比压缩前深【答案】D【解析】A．二氧化氮的二聚为放热反应，H<0，A错误；B．根据方程式可知，该反应的平衡常数表达式为K=，B错误；C．升高温度，正逆反应速率均增大，C错误；D．将反应器容积压缩为原来的一半，虽然平衡正向移动，但根据勒夏特列原理原理可知总体来说二氧化氮浓度增大，气体颜色变深，D正确；故选D。8．（2022·重庆八中模拟预测）氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸气催化重整制氢工艺，第I、II步反应原理及反应的lgKp-T关系如图所示。下列有关说法正确的是A．CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H<0B．Ni